基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路

电压、电流测量电路的工作原理

　　图2给出了测量电压、电流的电路原理图，本电路实现了被测信号与系统的隔离及线性测量的双重功能，它既可测量直流电压信号、也可测量直流电流信号：当跳针JP跳到1和2时，该电路进行直流电压测量；当跳针跳到1和2时，该电路将输入直流电流Iin转换成直流电压进行测量。稳压管D1可防止过电压对电路的冲击，起到保护测量电路的作用。电压跟随器A1具有输入高阻抗、输出低阻抗的特性，能够有效地减小采样电路的负载对输入信号的影响，使得后一级的电路更稳定地工作。电容C1、C2用于防止运放A2、A3自激现象，使运放电路稳定地工作。运放A2、发光二极管 LED、光电二极管PD1与阻容元件一起构成输入电路，光电二极管PD1为运放A2引入负反馈，若发光二极管LED发光强度发生变化，运放A2就会调整 IF的大小以调节发光二极管的发光强度，从而使得稳定流过光电二极管PD1、PD2的电流。运放A3、光电二极管PD2与阻容元件一起构成输出电路，将流过光电二极管PD2的光电流信号转换为电压信号。

图2 电压、电流测量电路

1 电压测量原理分析

　　被测信号是电压信号Vin时，将跳针跳到1、2。根据运算放大器“虚断”、“虚短” 特性，有：

2 电流测量原理分析

　　被测信号是电流信号Iin时，将跳针跳到2、3，采样电阻R1将电流信号转化为电压信号，以供后续的电路测量。此时，电压测量电路的输入电压为